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Foto: Axel Bellmann / Rendering: Plan2Plus design

Wow-Effekt im Holodeck 4.0

Der Museumsrundgang beginnt im Freien: In ein paar Metern Entfernung führt eine Öffnung in einen ansonsten rundum geschlossenen Kubus von ungefähr 6 x 12 m Grundfläche. Mehrere gläserne Vitrinen präsentieren Ausstellungsobjekte in akzentuierter Beleuchtung. Mittels eines Touch Panels lässt sich die Lichtstimmung im Raum schlagartig verwandeln: Das vormals kühle Blau wird abgelöst durch ein warmes Rot. Einseitig wird der Raum durch ein großflächiges Multimedia-Bewegtbild begrenzt, das den Besucher wieder nach draußen leitet. Ein paar Meter weiter befindet sich ein zweiter, ovaler Raum, der von einem organisch bewegenden textilartigen Gewebe umschlossen ist. Zusammengehalten und überspannt werden die einzelnen Museumselemente von einem Himmel in sattem Blau. Wolkenfelder ziehen gemächlich ihre Bahnen. Es sieht jedoch nicht nach Regen aus.

Das Verblüffende an diesem kleinen Spaziergang ist: Die äußerst einprägsamen, soeben noch geradezu physisch erlebten Raumelemente existieren nicht wirklich; sie sind lediglich Teil eines täuschend echt aussehenden, räumlich wahrnehmbaren 3D-Modells. Entwickelt wurde das Museumssetting vom international tätigen Münchner Design- und Architekturbüro Plan2Plus design. Bei der Ausstattung seiner Hotels, Büros, Bars, Shops, Office- und Messedesigns legt das international tätige Büro größten Wert auf Details und hochwertige Materialien, Texturen, Lichtszenerien sowie Multimedia-Anwendungen.

Begehbare virtuelle Räume im Maßstab 1:1
Bereits seit über zehn Jahren befassen sich Plan2Plus design mit den Themen Virtual und Augmented Reality. Vor vier Jahren unternahm das Team um Geschäftsführer und Kreativdirektor Ralf Peter Knobloch konsequent den Schritt in Richtung begehbarer virtueller 3D-Settings im Maßstab 1:1 und testet seither kontinuierlich die Grenzen der Darstellungsqualität mit den jeweils aktuell verfügbaren Technologien.

Ralf Peter Knobloch: »Wir streben eine fotorealistische, extrem hochwertige Darstellung an, in der Materialien und Texturen, Licht und Schatten ebenso wie Spiegelungen und Reflexionen in einer haptisch erfahrbaren Sinnlichkeit erlebbar werden und dadurch in der Lage sind räumliche Qualitäten im Maßstab 1:1 zu simulieren. In den Bereichen Architektur und Design werden diese Anwendungen in Zukunft unverzichtbar sein.«

Professionelle Simulationsbedingungen
Für das Tracking im begehbaren dreidimensionalen Raum kooperiert Plan2Plus design mit dem Fraunhofer-Institut für integrierte Schaltungen IIS in Nürnberg. Im Holodeck 4.0 werden zukünftige Entwicklungen unter professionellen Bedingungen seit 2014 getestet. Der Name ist inspiriert vom gleichnamigen holografischen Umgebungssimulator aus der Science-Fiction-Serie Star Trek.

Interessierte Besucher können sich hier auf einer ebenen Fläche von 1.400 qm frei bewegen und verschiedene Themenwelten entdecken. Dafür sorgt eine speziell für den Einsatz im Holodeck 4.0 entwickelte, hochpräzise Lokalisierungstechnologie, bestehend aus ringsum aufgestellten optischen und elektronischen Sensoren. Sie tracken die Besucher und kommunizieren drahtlos per WLAN  mit den eingesetzten Datenbrillen, sogenannten Head-Mounted Displays (HMD). Der Einsatz von Unity, einer Entwicklungsumgebung für Spiele ermöglicht dabei ein plattformunabhängiges Entwickeln virtueller Welten.­­ Dadurch lässt sich die 3D-Welt auch auf anderen Endgeräten nutzen und ermöglicht eine medienübergreifende Interaktion.

Im Gegensatz zu smartphonebasierten HMD-Units hat die von Plan2Plus design bereits 2015 in ersten Testreihen vorhergesagte Technik mit einem tragbaren Computer durch seine größere Leistungsfähigkeit überzeugt. Bei dieser Lösung können alle angedachten Leistungsmerkmale, Funktionalitäten und verschiedener Multimedia-Content dargestellt werden.

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Vielfältige Anwendungsmöglichkeiten
Neben teilweise bereits etablierten Anwendungen in Bereichen wie Produktion und Logistik, Healthcare, Sicherheit, Information und Unterhaltung werden Virtual und Mixed Reality in Zukunft auch Bereiche wie Architektur und Stadtplanung maßgeblich beeinflussen. So zielen Konzepte zur Smart City auf eine effizientere Gestaltung von Städten ab. Durch die virtuelle Darstellung von Gebäudeplanungen im Entwurfsstadium können bereits vor dem Bau unterschiedliche Konzepte miteinander verglichen und auf ihre Praxistauglichkeit untersucht werden. Ralf Peter Knobloch von Plan2Plus design ist davon überzeugt, dass die Erstellung von digitalen Modellen im Maßstab 1:1 in Zukunft eine immer wichtigere Rolle spielen wird, »da sich hierdurch ressourcenschonend und zeitsparend, in nationalen sowie globalen Teams schnelle Design-, Entwicklungs- und Produktionsentscheidungen treffen lassen. Beim Kauf eines Hauses oder einer Wohnung wird es künftig möglich sein, den Grundriss seiner Wahl zu durchschreiten, Oberflächen zu ertasten, mögliche Lichtszenarien vorab zu simulieren – und das alles in einer täuschend echten fotorealistischen 3D-Simulation.«

Im Moment ist das immersive Erleben noch leicht getrübt. Dazu Dr. Stephan Otto (Projektleiter am Fraunhofer IIS): »Aktuell erlebt der Betrachter das gezeigte Bild noch in Full HD-Qualität (1920 × 1080 Pixel). Wir werden an dieser Stelle jedoch deutlich aufrüsten und ein 8K-System (7680 × 4320 Pixel) anschaffen. Durch die vierfach höhere Auflösung wird das gezeigte Bild deutlich an Schärfe hinzugewinnen.«

Ein Versprechen für die Zukunft
Zurück im Museum: Der Betrachter durfte gerade miterleben, dass noch nicht alle Funktionen reibungslos funktionieren – ein Touch Panel hat gerade seinen Dienst verweigert. Ein Blick nach oben in die Vertikale lässt diesen Eindruck jedoch schnell vergessen. Stattdessen stellt sich rasch ein veritabler Wow-Effekt ein: Aus dem gerade noch freundlich leuchtenden Himmel rieseln feine Tropfenformationen und simulieren einen sommerlichen Schauer – so realistisch, dass der Betrachter kurz innehalten und einen Regenschirm aufspannen möchte.

Spätestens an dieser Stelle bekommt man eine Ahnung wieviel Potenzial Mixed Reality-Anwendungen noch bereithalten mögen. Ralf Peter Knobloch kann sich hier die Einbindung weiterer Spezialeffekte ebenso vorstellen wie die zukünftige Integration von Olfaktorik, Haptik via Datenhandschuh und Datenanzug.

Zeitnah dürfte die geplante Anschaffung eines 8K-Systems jedoch besonders für jene Betrachter eine gute Nachricht sein, für die der große Pixelabstand im Moment noch ein immersives Hindernis darstellt. Einem überwältigenden Raumerlebnis sollte spätestens dann nichts mehr im Wege stehen.

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